package com.hmdp.utils;

import cn.hutool.core.util.BooleanUtil;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;
import cn.hutool.json.JSONObject;
import cn.hutool.json.JSONUtil;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.time.LocalDateTime;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.function.Function;

import static com.hmdp.utils.RedisConstants.CACHE_NULL_TTL;

/**
 * @author ChenPi
 * @since 2024/09/06 13:55
 */
@Slf4j
@Component
public class CacheClient {

    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    private static final ExecutorService CACHE_REBUILD_EXECUTOR = Executors.newFixedThreadPool(10);

    /**
     * 将任意Java对象序列化为json并存储在string类型的key中，并且可以设置TTL过期时间
     */
    public void set(String key, Object value, Long time, TimeUnit unit) {
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(value), time, unit);
    }

    /**
     * 将任意Java对象序列化为json并存储在string类型的key中，并且可以设置逻辑过期时间，
     * 用于处理缓存击穿问题
     */
    public void setWithLogicalExpire(String key, Object value, Long time, TimeUnit unit) {
        RedisData redisData = new RedisData();
        redisData.setData(value);
        redisData.setExpireTime(LocalDateTime.now().plusSeconds(unit.toSeconds(time)));
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(redisData));
    }

    /**
     * 根据指定的key查询缓存，并反序列化为指定类型，
     * 利用缓存空值的方式解决缓存穿透问题
     */
    public <R, ID> R queryWithPassThrough(String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID, R> dbFallback, Long time, TimeUnit unit) {
        // 1.从缓存中查询
        String key = keyPrefix + id;
        String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        if (StrUtil.isNotBlank(json)) {
            // 2.存在，直接返回
            return JSONUtil.toBean(json, type);
        }
        // 3.判断是否是空值
        if ("".equals(json)) {
            // 判断是否是缓存穿透--空值
            return null;
        }
        // 4.不存在，根据id查询数据库
        R r = dbFallback.apply(id);
        if (r == null) {
            // 5.不存在，先写入缓存，再返回错误信息
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, "", CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
            return null;
        }
        // 6.存在，写入缓存，并返回
        this.set(key, r, time, unit);
        return r;
    }

    /**
     * 根据指定的key查询缓存，并反序列化为指定类型，
     * 利用逻辑过期解决缓存击穿问题
     */
    public <R, ID> R queryWithLogicalExpire(String keyPrefix, String lockKeyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID, R> dbFallback, Long time, TimeUnit unit) {
        // 1.从缓存中查询
        String key = keyPrefix + id;
        String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        // 2.判断是否命中
        if (StrUtil.isBlank(json)) {
            // 未命中直接返回
            return null;
        }

        // 3.命中，需要先把json反序列化为对象，判断缓存是否过期
        RedisData redisData = JSONUtil.toBean(json, RedisData.class);
        R r = JSONUtil.toBean((JSONObject) redisData.getData(), type);
        LocalDateTime expireTime = redisData.getExpireTime();
        if (expireTime.isAfter(LocalDateTime.now())) {
            // 3.1 缓存未过期，直接返回
            // log.info("外部缓存未过期，直接返回");
            return r;
        }

        // 4.缓存过期，缓存重建
        // 4.1 获取互斥锁
        String lockKey = lockKeyPrefix + id;
        boolean isLock = tryLock(lockKey);
        if (isLock) {
            // log.info("缓存过期 - 获取锁成功");
            // 双重检查缓存，避免重复查询数据库
            json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
            // 2.判断是否命中，未命中直接返回
            if (StrUtil.isBlank(json)) {
                // 未命中直接返回
                return null;
            }
            // 3.命中，需要先把json反序列化为对象
            redisData = JSONUtil.toBean(json, RedisData.class);
            r = JSONUtil.toBean((JSONObject) redisData.getData(), type);
            expireTime = redisData.getExpireTime();
            if (expireTime.isAfter(LocalDateTime.now())) {
                // 3.1 缓存未过期，直接返回
                return r;
            }
            //  4.2 获取锁成功，开启独立线程查询数据库重建缓存获取锁成功，根据id查询数据库
            CACHE_REBUILD_EXECUTOR.submit(() -> {
                // 4.3 重建缓存
                try {
                    // 查询数据库
                    R r1 = dbFallback.apply(id);
                    // 写入缓存
                    this.setWithLogicalExpire(key, r1, time, unit);
                } catch (Exception e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                } finally {
                    // 4.4 释放锁
                    unlock(lockKey);
                }
            });
        }
        return r;
    }

    /**
     * 根据指定的key查询缓存，并反序列化为指定类型，
     * 利用互斥锁解决缓存击穿问题互斥锁
     *
     * @param id
     * @return
     */
    public  <R, ID> R queryWithMutex(String keyPrefix, String lockKeyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID, R> dbFallback, Long time, TimeUnit unit) {
        // 1.从缓存中查询
        String key = keyPrefix + id;
        String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        // 2.判断是否存在
        if ("".equals(json)) {
            // 判断是否是缓存穿透--空值
            return null;
        }
        if (StrUtil.isNotBlank(json)) {
            // 3.存在，直接返回
            return JSONUtil.toBean(json, type);
        }
        // 4.不存在，获取互斥锁 setnx 给每个商铺都添加一个锁
        String lockKey = lockKeyPrefix + id;
        R r;
        boolean isLock;
        try {
            while (true) {
                isLock = tryLock(lockKey);
                if (isLock) {
                    // 获取锁成功，跳出循环
                    break;
                }
                // 获取锁失败，休眠重试
                Thread.sleep(200);
            }
            // 双重检查缓存，避免重复查询数据库
            json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
            if ("".equals(json)) {
                return null;
            }
            if (StrUtil.isNotBlank(json)) {
                return JSONUtil.toBean(json, type);
            }
            // 4.2获取锁成功，根据id查询数据库
            r = dbFallback.apply(id);
            if (r == null) {
                // 5.不存在，先写入缓存，再返回错误信息
                stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, "", CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
                return null;
            }
            // 6.存在，写入缓存，并返回
            this.set(key, r, time, unit);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            // 7.释放锁
            unlock(lockKey);
        }
        return r;
    }

    /**
     * 获取互斥锁 setnx
     *
     * @param key
     * @return
     */
    private boolean tryLock(String key) {
        // 尝试获取锁的逻辑
        // 例如使用 Redis 的 SETNX 或者 SET 命令
        Boolean b = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, "1", 10, TimeUnit.SECONDS);
        return BooleanUtil.isTrue(b);
    }

    /**
     * 释放锁 del
     *
     * @param key
     */
    private void unlock(String key) {
        stringRedisTemplate.delete(key);
    }
}
